CC BY
55
Большое практическое значение имеет проектная процедура доводки изделий до требуемых показателей при использовании не точных моделей. Ее использование в ряде случаев позволяет сократить сроки проектирования сложных изделий (на несколько лет) при одновременном повышении качества проекта, что является особенно актуальным в условиях гибкой рыночной экономики.
Литература
1. Костерин В.В. Использование компьютерного метода поиска - создание новых классов технических устройств//Тез. докл. 5-й Всесоюзн. конф. «Автоматизация поискового конструирования - теория и методы технического творчества (АПК-90)» (4-6 сентября 1990 г.). Ижевск, 1990.
2. Фоменков С.А., Костерин В.В., Сипливая М.Б. Автоматизированная система построения моделей идентификации на базе специализированной электронной таблицы //Изв. вузов. Машиностроение, 1997, № 4-6. - С. 18-23.
Созданы фонды эвристических и практических приемов постановки и решения задач оптимизации.
В совокупности создано методическое обеспечение, без которого невозможно активное внедрение алгоритмов нелинейного программирования в широкую инженерную практику.
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ И ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ЛОКАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ (РЛКС) ВУЗА
А.П. Пятибратов, д.т.н, проф., акад.,Заслуженный деятель науки и техники, директор Научно-технологического центра развития учебного процесса Тел.: (495) 442-72-77, E-mail: apyatibratov@teach.mesi.ru М.Х. Абдель-вахед, асп. каф. Открытых информационных систем Тел.: (495)240-21-53, E-mail: mutaz@st.mesi.ru Московский государственный университет экономики, статистики и информатики http//www.mesi.ru
Consider a conceptual of the situation for estimation the system which guaranteeing reliability and fault-tolerance (SGRF) of Local area network (LAN). The main situations: (SGRF) — it is complex man-machine system, estimation of reliability and fault-tolerance (LAN) must be realizing by force of adjectives drop in efficiency of functioning the network, caused by denial of network elements.
В оценке надежности и отказоустойчивости ЛКС концептуальные положения в сущности являются методологическими основами такой оценки. Они определяют стратегию проведения оценки, ее цели и узловые вопросы, выбор системы показателей для оценки, методику оценки.
Основополагающие, методологические предпосылки оценки надежности и отказоустойчивости РЛКС заключаются в следующем.
1. Все методы и средства, используе-
мые в РЛКС для обеспечения необходимого уровня надежности и отказоустойчивости сети, не являются независимыми. Они дополняют друг друга и в совокупности образуют систему обеспечения надежности и отказоУСТОЙЧИВОСТИ тжштётмвяш
(СОНО) локальной сети. Таким образом, СОНО - это совокупность методов и программно-аппаратных средств, предназначенных для обеспечения заданного уровня надежности и отказоустойчивости РЛКС.
Система обеспечения надежности и от-
казоустойчивости РЛКС может и должна рассматриваться как сложная человеко-машинная система (ЧМС), поскольку результаты (эффективность) ее функционирования определяются качеством программно-аппаратных средств системы (условно: качеством «машины»), характеристиками трудовой деятельности управленческого и обслуживающего персонала сети и пользователей РЛКС (условно: характеристиками «человека-оператора») и характеристиками производственной среды, т.е. условиями работы РЛКС.
В рамках СОНО РЛКС для удобства и возможности оценки надежности и отказоустойчивости сети можно выделить такие подсистемы:
- подсистему обеспечения надежности и отказоустойчивости абонентских систем (АС) локальной сети - СОНО АС;
- подсистему обеспечения надежности и отказоустойчивости системы передачи данных локальной сети - СОНО СПД;
- подсистему обеспечения надежности и отказоустойчивости корпоративного информационного портала (КИП) локальной сети - СОНО КИП;
- подсистему обеспечения надежности и отказоустойчивости системы эргономического обеспечения (СЭО) локальной сети -СОНО СЭО.
- подсистему обеспечения надежности и отказоустойчивости системы обеспечения информационной безопасности (СОИБ) локальной сети - СОНО СОИБ.
2. Для таких сложных кибернетических человеко-машинных систем, к которым относится локальная компьютерная сеть (особенно если это сложная распределенная сеть, включающая ряд простых РЛКС), ключевым понятием является понятие «отказ РЛКС». Ситуация, когда отказы элементов или функциональных звеньев сети приводят к полной неработоспособности ЛКС, практически невозможны, если учесть наличие резервирования в сети и других способов предотвращения подобной ситуации [1].
Отказ элементов РЛКС или даже отдельных функциональных звеньев приводит, как правило, не к полной потере ее работоспособности, а только к частичной потере, оцениваемой снижением эффективности функционирования сети. Таким образом, оценка надежности и отказоустойчивости всей сети должна осуществляться с помощью показателей эффективности (ПЭ) ее функционирования путем определения сни-
жения этой эффективности, обусловленного отказами элементов или звеньев сети.
3. Под эффективностью функционирования СОНО локальной сети, как некоторой человеко-машинной системы, понимается ее способность достигать поставленную цель в заданных условиях применения и с определенным качеством. Иначе: это комплексное операционное свойство целенаправленного процесса ее функционирования, характеризующее приспособленность этого процесса к достижению цели реализуемой системой операции. Под целью понимается желаемый результат функционирования, достижимый в течение определенного времени. Операция
- это упорядоченная совокупность взаимосвязанных действий, направленных на достижение заданной цели. Система - это совокупность взаимосвязанных эргатических и неэргатических элементов (аппаратных, программных средств, обслуживающего их персонала, пользователей, а также используемых в СОНО технологий), непосредственно участвующих в процессе выполнения операции.
Объектом исследования теории эффективности в нашем случае является операция, т.е. процесс функционирования СОНО, упорядоченная совокупность взаимосвязанных действий эргатических и неэргатических элементов СОНО, направленных на достижение заданной цели.
Предметом исследования этой теории являются закономерности оптимальной организации процесса функционирования системы.
Следовательно, понятие эффективности относится к операции, к процессу функционирования системы, а не непосредственно к системе, когда используется другое понятие
- качество. Качество системы - это совокупность ее свойств, обусловливающих пригодность системы удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Под свойством системы понимается ее объективная особенность, проявляемая при создании и эксплуатации системы. Понятие эффективности функционирования системы является более широким, чем понятие качества системы. Эффективность функционирования системы определяется не только свойствами системы, но и способами и условиями ее применения. Понятие эффективности предусматривает совместный анализ эффекта и затрат на его достижение.
Оценка эффективности СОНО должна осуществляться всесторонне, так как эффек-
тивность является наиболее общей, интегральной характеристикой, обусловливающей качество операции. Она зависит от всех факторов, влияющих на процесс проведения операции.
В связи с этим эффективность СОНО целесообразно рассматривать как интегральную характеристику, определяющую:
• степень соответствия СОНО своему назначению (целевая эффективность);
• экономическую целесообразность создания и применения СОНО (экономическая эффективность).
4. В процессе исследований по оценке эффективности функционирования СОНО необходимо решить следующие задачи:
• показать и с помощью математического аппарата подтвердить наличие положительного целевого и экономического эффектов, обусловленных функционированием СОНО;
• установить основные источники экономического эффекта, обусловленные функционированием СОНО.
5. Эффективность СОНО должна оцениваться с учетом влияния на процессы функционирования системы всех факторов.
Факторы, определяющие эффективность функционирования СОНО, можно разбить на такие группы:
а) свойства самой системы:
- общие: готовность, надежность, живучесть, ремонтопригодность;
- индивидуальные: структура системы, функциональные возможности системы в целом и ее эргатических и неэргатических элементов;
б) свойства привлекаемых ресурсов:
- количество ресурсов каждого типа;
- качество привлекаемых ресурсов;
в) свойства условий функционирования системы:
- неуправляемые (природные условия, воздействие источников помех, интенсивность неуправляемых потоков запросов пользователей и др.);
- управляемые (организация функционирования, реализуемые способы управления обменом данных и др.).
6. В рамках комплексного исследования эффективности СОНО должна предусматриваться оценка эффективности внедрения новой техники (новых аппаратных, программных и информационных средств) и технологий с целью повышения надежности и отказоустойчивости РЛКС.
Новая техника и технологии (НТТ),
внедряемые в СОНО ЛКС, могут быть разделены на три группы [2]:
- НТТ-1 новая техника и технологии, внедряемые в СОНО и непосредственно участвующие в процессе производства продукции локальной сети, то есть в процессе удовлетворения запросов пользователей.
- НТТ-2 новая техника и новые технологии, внедряемые для повышения надежности и отказоустойчивости тех средств, которые используются в рамках ЛКС для управления деятельностью предприятия, где функционирует РЛКС. Непосредственно в производстве продукции они не участвуют.
- НТТ- 3 - новые средства, входящие в состав СОНО СЭО локальной сети и предназначенные для повышения эффективности трудовой деятельности операторов (администраторов, пользователей).
Принадлежность внедряемых средств и технологий к одной из указанных групп определяется их назначением. Например, в таком звене, как центр обработки информации (ЦОИ) РЛКС, компьютер, будучи средством совершенствования СОНО ЦОИ, может входить в первую группу, если он непосредственно участвует в процессе удовлетворения запросов пользователей, или во вторую группу, если он включен в состав АСУ ЦОИ, или, наконец, в третью группу, если он используется как средство повышения эргономичности одной из ЧМС ЦОИ. В связи с этим для полноты исследований необходимо рассматривать эффективность внедрения всех трех групп НТТ.
Необходимость и целесообразность деления НТТ на три группы объясняется следующими факторами:
- принципиальным различием техники и технологии указанных групп по своему непосредственному целевому назначению (хотя конечная цель их использования одна и та же - повышение надежности и отказоустойчивости РЛКС), что, в свою очередь, отражается на методологии оценки эффективности их применения и особенно на требованиях по эффективности;
- наличием специфики при формировании методологических и методических основ оценки эффективности использования НТТ различных групп.
Следовательно, правомерным и целесообразным является такой подход, когда методология оценки и эффективности внедрения НТТ включает:
- методологические основы такой оценки, общие для НТТ всех трех групп;
- методологические аспекты, специфические для оценки эффективности внедрения НТТ различных групп.
7. СОНО РЛКС - сложная человеко-машинная система, процесс функционирования которой определяется и характеризуется многими показателями и параметрами. В связи с этим проводить оценку эффективности такой системы как единого и неделимого целого не всегда целесообразно и нередко трудно осуществимо. Оценку можно проводить отдельно для каждой подсистемы СОНО. Полученные дифференциальные оценки используются для формирования интегральных оценок всей системы.
8. Поскольку СОНО локальной сети относится к категории человеко-машинных систем, необходимо определить, к какому именно типу ЧМС следует ее причислить.
Деление ЧМС на типы производится по трем признакам:
- по виду эксплуатации (использования) системы - на ЧМС регулярного (постоянного) применения в течение более или менее длительного времен, ЧМС многоразового применения, используемые периодически, ЧМС одноразового применения;
- по роли и месту человека-оператора (Ч-О) в системе - на целеустремленные системы (тип С1), в которых процесс функционирования полностью определяется человеком; целенаправленные системы (тип С2), в которых эргатические и неэргатические элементы рассматриваются как равнозначные с точки зрения их влияния на эффективность процессов функционирования ЧМС; целесообразные системы (тип С3), в которых человек не управляет процессом функционирования ЧМС, а лишь обеспечивает его. При исследовании эффективности этих систем необходим соответственно человеко-системный, равноэлементный или системотехнический подход;
- по степени влияния трудовой деятельности человека-оператора на эффективность функционирования ЧМС - на системы типа А, в которых работа оператора выполняется по жесткому технологическому графику; системы типа В, в которых такой график отсутствует, поэтому оператор может изменять темп и ритм своей работы; системы типа С, для которых характерным является задание конечного результата (заданный объем работы в любом случае должен быть обеспечен).
Для целей исследования эффективности функционирования СОНО деление ЧМС на
типы С1, С2, С3 является первичным, а деление на типы А, В и С - вторичным, т.е. сначала необходимо наметить подход к исследованию рассматриваемой системы в зависимости от роли и места в ней человека, а затем установить ее принадлежность к одному из типов: А, В или С.
СОНО локальной сети следует отнести к таким видам ЧМС [50]:
по виду использования - это ЧМС регулярного (постоянного) применения;
по роли и месту человека-оператора в системе - это целенаправленная ЧМС;
по степени влияния трудовой деятельности Ч-О на эффективность функционирования - это, главным образом, ЧМС типа В.
Степень детализации при учете характеристик трудовой деятельности Ч-О в ходе исследования эффективности функционирования СОНО РЛКС определяется ее типом и наличием достоверных данных по этим характеристикам. Однако практически, принимая во внимание непостоянство состава обслуживающего персонала РЛКС и тем более пользователей, и как следствие, отсутствие достоверных сведений об индивидуальных характеристиках их трудовой деятельности, приходится пользоваться ожидаемыми усредненными характеристиками этой деятельности, полученными, например, в результате обработки статистических данных.
9. При исследовании эффективности СОНО РЛКС приходится сталкиваться с проблемой множественности показателей эффективности СОНО, которая заключается в том, что:
• оценка должна осуществляться комплексно, с привлечением целого ряда показателей, чтобы можно было оценить процессы функционирования СОНО глубоко и всесторонне;
• от количества показателей зависит число факторов и параметров, участвующих в формировании их значений. С увеличением же числа факторов и параметров возрастает объем информации, характеризующей процессы функционирования СОНО, т.е. возрастает определенность представления об этих процессах. Однако наряду с этим существенно усложняется задача определения значений показателей и особенно законов их распределения, если это величины случайные.
Разрабатывая систему показателей для оценки эффективности функционирования СОНО, следует иметь в виду необходимость удовлетворения ряда требований, предъяв-
ляемых к этим показателям.
Показатели эффективности СОНО должны:
• выбираться, исходя из интересов тех задач, которые решаются при использовании этой системы;
• отражать не только достигнутый уровень эффекта за счет СОНО, но и темпы его развития (т.е. возрастания с течением времени); следовательно, в составе показателей должны быть как абсолютные, так и относительные показатели;
• быть критичными к параметрам и факторам, определяющим процессы функционирования СОНО, с тем чтобы, формируя зависимости показателей от этих параметров и факторов, можно было выявлять узкие места и предпринимать меры по их ликвидации;
• быть по возможности простыми, имеющими четкий физический смысл;
• быть эффективными в статистическом смысле, т.е. иметь сравнительно небольшую дисперсию;
• позволять проводить как априорную, так и апостериорную оценку эффективности СОНО.
При определении относительных показателей эффективности СОНО, как правило, сравниваются две величины (берется их отношение): первая из них характеризует достигнутый уровень эффекта за счет СОНО на рассматриваемый момент времени, а вторая
- базовый уровень, т.е. она выступает в роли базы для сравнения. Выбор базы определяется целями исследования процессов функционирования СОНО.
Таким образом, в составе системы показателей эффективности СОНО должны быть:
•абсолютные и относительные показатели;
•показатели для оценки прямого и косвенного экономического эффекта за счет СОНО;
•интегральные и частные показатели. Первые из них необходимы для всесторонней оценки процессов функционирования СОНО, а вторые - для оценки какой-то одной (или нескольких) стороны этих процессов.
10. Система обеспечения информационной безопасности (СОИБ) должна рассматриваться как часть системы обеспечения надежности и отказоустойчивости локальной сети, так как хищение или искажение циркулирующей в сети информации приводит к снижению эффективности ее функционирования.
11. Для полноты оценки надежности и отказоустойчивости РЛКС необходимо оценивать надежность основных элементов (прежде всего компьютеров) сети, используя для этого традиционные показатели.
Литература
1. Кириченко А. А. Надежность вычислительных систем и процессов. - М.: МЭСИ,1989.
2. Пятибратов А.П., Гудыно Л. П., Кириченко А. А. Вычислительные системы, сети и коммуникации. - М.: Финансы и статистика, 2005.
ПОЛУНАТУРНЫЕ МОДЕЛИ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ: УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ
О. Я. Кравец, д.т.н., проф., действительный членМАОО руководитель Центра дистанционного образования E-mail: kravets@vsi.ru А. А. Неприков, асп. каф. Автоматизированных и вычислительных систем Tел.: (4732) 43 7718 E-mail: anton@relex.ru Воронежский государственный технический университет http://www.vorstu.ru
The article is devoted to consideration of features of management by the data of modelling system of a class of interactive Internet-guided systems to which systems of remote training concern also. The infological model and structure of a database is submitted, results of modelling are given.
